虽然分子催化剂和质子给体和化学还原剂能够实现N₂活化，但是目前很少有N₂还原作用的电催化剂相关的报道。有鉴于此，北卡罗来纳大学教堂山分校Alexander J. M. Miller，耶鲁大学Patrick L. Holland，黎巴嫩贝鲁特美国大学Faraj Hasanayn等总结了双金属电催化合成氨中活化N₂的催化剂，主要从反应机理出发对N₂切断形成金属氮化物出发，并且对电催化N₂切断反应过程中的基元步骤的控制因素，Rh基催化剂的设计：比如有助于N₂结合过程，生成N₂的桥连中间体，热化学、光化学方法切断N₂化学键，氮化物中间体物种生成NH₃的过程。

本文要点：

（1）

电化学N₂结合：以端基N₂物种，桥连N₂物种结构结合；N₂结合过程中的分子轨道作用；N≡N键切断过程中的结构、电子方面问题。

（2）

反应中生成的金属氮化物中间体物种的表征、反应性能调控。

（3）

通过PCET（质子耦合电子转移）过程将氮化物转化为NH₃：酸/茂金属配合物、SmI₂/H₂O等。

参考文献

Quinton J. Bruch, Gannon P. Connor, Noah McMillion, Alan S. Goldman, Faraj Hasanayn*, Patrick L. Holland*, and Alexander J. M. Miller*

Considering Electrocatalytic Ammonia Synthesis via Bimetallic Dinitrogen Cleavage, ACS Catal 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c02606

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02606